CN106499834A - 一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道阀门技术领域，尤其涉及一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口，它包括阀体、缝隙、粘度滑片、磁片、调节壳体、伸缩杆、第二齿轮、涡卷弹簧、第一齿轮，其中阀体中具有矩形的缝隙，阀体两侧的流动介质通过缝隙从阀体中流过；为了避免受到温度的影响，在缝隙的侧面设计了调节壳体，控制调节壳体的运动可以改变缝隙的大小，缝隙的变化将会弥补流动介质的粘度变化而带来的流量和速度的变化，削弱温度的影响。当磁片向上运动后，磁片带动第一齿轮转动并通过伸缩杆的蜗杆传动，带动第二齿轮转动、齿条水平移动，最后齿条带动调节壳体移动，达到改变缝隙长度的目的，弥补温度对流量的影响，将具有较好的使用效果。

Description

一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口

所属技术领域

本发明属于管道阀门技术领域，尤其涉及一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口。

背景技术

目前对于管道阀门通道，可谓种类繁多，但是对于恒流量的阀门通道，并且对通过流量精度要求很高的阀门通道，其使用的环境温度变化会影响到流动介质的粘度，对于大小不变的缝隙或者小孔，在不同的温度时，因为流动介质的粘度随温度变化，温度越低粘度越大，使得流动介质通过缝隙的流量和速度发生变化；使得通过阀门通道的流动介质的流量发生变化。所以设计一种削弱温度影响的阀门通道将具有较好的使用前景。

本发明设计一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口，其特征在于：它包括阀体、缝隙、粘度滑片、磁片、调节壳体、滑槽、齿条、伸缩杆、第二齿轮、滑动腔、滑块、第一卡片、第二卡片、第二固定轴、第一固定轴、涡卷弹簧、第一齿轮，其中阀体中间具有横截面为矩形的缝隙，缝隙一侧具有滑动腔，滑动腔中间两侧对称地开有两个滑槽；调节壳体两侧对称地安装有两个滑块；通过滑块与滑槽配合，调节壳体安装在滑动腔中，且调节壳体具有壁面的一侧面向缝隙腔；粘度滑片为导磁材料，其安装在调节壳体面向缝隙腔的一侧的下端，在调节壳体面向滑动腔的一侧安装有永磁铁做成的磁片，磁片与粘度滑片相隔调节壳体壁面且相互吸引，并能同时滑动于调节壳体壁面；第一齿轮通过第一固定轴安装在调节壳体的中间位置，且第一齿轮靠近调节壳体其中一侧的壁面；涡卷弹簧一端通过固定结构安装在调节壳体另一侧的壁面，另一端安装在第一固定轴上；磁片一侧竖直方向上安装有齿型，其与第一齿轮啮合；伸缩杆通过第一卡片安装在调节壳体两侧的壁面上，通过第二卡片安装在滑动腔两侧的壁面上；伸缩杆一端具有锥齿并与第一齿轮啮合，另一端具有螺纹齿并与第二齿轮啮合形成蜗杆传动机构，第二齿轮通过第二固定轴安装在滑动腔两侧的壁面上，安装在调节壳体上的齿条与第二齿轮啮合。

上述伸缩杆包括伸缩套、导槽、导块、伸缩内杆、限位环，其中伸缩套内部对称地开有两个导槽，伸缩内杆一端两侧对称地安装有两个导块，伸缩内杆通过导块与导槽的配合安装在伸缩套内，限位环安装在伸缩套顶端。

上述伸缩套一端具有锥齿，伸缩内杆一端具有螺纹齿。

作为本技术的进一步改进，上述滑动腔上下两端均安装有挡板。

作为本技术的进一步改进，上述缝隙长度与高度大小相同，粘度滑片高度为缝隙高度的一半。

作为本技术的进一步改进，上述磁片上升位移与齿条水平移动位移比为10:1。

作为本技术的进一步改进，上述阀体的外形为方体或者圆柱体。

相对于传统的管道阀门技术，本发明中阀体中具有横截面为矩形的缝隙，阀体两侧的流动介质通过缝隙从阀体中流过；对于大小不变的缝隙，在不同的温度下使用时，因为流动介质的粘度随温度变化，温度越低粘度越大，使得流动介质通过缝隙的流量和速度发生变化；为了避免受到温度的影响，在缝隙的侧面设计了调节壳体，调节壳体通过滑块与滑槽的配合可以在滑动腔中滑动，控制调节壳体的运动可以改变缝隙的大小，缝隙的变化将会弥补流动介质的粘度变化而带来的流量和速度的变化，削弱温度的影响。流动介质流过缝隙时，流动介质对缝隙壁面产生粘性摩擦力，在调节壳体面向缝隙的一端侧面的下侧设计有粘度滑片，粘度滑片受到流动介质的摩擦力后，会带动磁片一起运动。磁片的设计一方面能够通过与粘度滑片的磁吸力保证粘度滑片附着在调节壳体上，另一方面当粘度滑片在流体介质粘性带动下能够随着粘度滑片运动而运动，同时能够通过后续机构将粘度滑片的运动传导出来。

当磁片向上运动后，磁片上的齿型带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第一固定轴转动，第一固定轴转动带动涡卷弹簧，将涡卷弹簧压缩。磁片向上运动的幅度越大，涡卷弹簧被压缩的程度越大。之后第一齿轮通过伸缩杆的蜗杆传动，带动第二齿轮转动，第二齿轮再带动齿条水平移动，最后齿条带动调节壳体移动，达到改变缝隙长度的目的。调节壳体在水平移动过程中，壳体与第二固定轴之间的间距发生变化，为了保证第一齿轮与第二齿轮的顺利传动，设计的伸缩杆可以伸缩。在流动介质流动过程中，稳定后的粘度滑片受到的粘性力与涡卷弹簧被压缩的回复力达到平衡，同时调节壳体也处于一个确定的稳定的位置；当温度改变，如变低后，流动介质的粘度增大，如果缝隙大小不变，通过缝隙的流动介质的流量将会减小；为了维持流量不变需要增大缝隙的大小，本设计中粘度滑片受到的力增大，涡卷弹簧需要被进一步的压缩，才能保证粘度滑片处于新的平衡状态，当涡卷弹簧被进一步压缩后，过程中调节壳体将发生移动，重新达到了新的平衡，同时增大缝隙的大小，弥补了温度对流量的影响。液体粘度的改变导致粘度滑片受力的改变，导致流动能力变化，粘度滑片受力变化又会影响缝隙的长度，如此多的因素如何协调变化，是需要理论精确计算的，计算表明需要满足缝隙长度与高度大小相同，粘度滑片高度为缝隙高度的一半，磁片上升位移与齿条水平移动位移比为10:1。满足这以上关系后，设计的缝隙才能够满足要求，将具有较好的使用效果。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是整体部件分布侧视图。

图3是阀体结构分布示意图。

图4是调节壳体整体结构示意图。

图5是调节壳体内部结构分布示意图。

图6是调节壳体内部结构剖视图。

图7是滑块安装示意图。

图8是调节壳体内部传动结构示意图。

图9是伸缩杆内部结构示意图。

图10是机构运行原理示意图。

图中标号名称：1、阀体，2、缝隙，3、粘度滑片，4、磁片，5、调节壳体，6、滑槽，7、齿条，8、伸缩杆，9、第二齿轮，10、挡板，11、滑动腔，12、滑块，13、第一卡片，14、第二卡片，15、第二固定轴，16、第一固定轴，17、涡卷弹簧，18、第一齿轮，19、伸缩套，20、导槽，21、导块，22、伸缩内杆，23、限位环，24、固定结构。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括阀体、缝隙、粘度滑片、磁片、调节壳体、滑槽、齿条、伸缩杆、第二齿轮、滑动腔、滑块、第一卡片、第二卡片、第二固定轴、第一固定轴、涡卷弹簧、第一齿轮，如图1所示，其中阀体中间具有横截面为矩形的缝隙，如图3所示，缝隙一侧具有滑动腔，滑动腔中间两侧对称地开有两个滑槽；如图4、7所示，调节壳体两侧对称地安装有两个滑块；通过滑块与滑槽配合，调节壳体安装在滑动腔中，且调节壳体具有壁面的一侧面向缝隙腔；如图2、5、6所示，粘度滑片为导磁材料，其安装在调节壳体面向缝隙腔的一侧的下端，在调节壳体面向滑动腔的一侧安装有永磁铁做成的磁片，磁片与粘度滑片相隔调节壳体壁面且相互吸引，并能同时滑动于调节壳体壁面；如图5、8所示，第一齿轮通过第一固定轴安装在调节壳体的中间位置，且第一齿轮靠近调节壳体其中一侧的壁面；涡卷弹簧一端通过固定结构安装在调节壳体另一侧的壁面，另一端安装在第一固定轴上；磁片一侧竖直方向上安装有齿型，其与第一齿轮啮合；伸缩杆通过第一卡片安装在调节壳体两侧的壁面上，通过第二卡片安装在滑动腔两侧的壁面上；伸缩杆一端具有锥齿并与第一齿轮啮合，另一端具有螺纹齿并与第二齿轮啮合形成蜗杆传动机构，第二齿轮通过第二固定轴安装在滑动腔两侧的壁面上，安装在调节壳体上的齿条与第二齿轮啮合。

如图9所示，上述伸缩杆包括伸缩套、导槽、导块、伸缩内杆、限位环，其中伸缩套内部对称地开有两个导槽，伸缩内杆一端两侧对称地安装有两个导块，伸缩内杆通过导块与导槽的配合安装在伸缩套内，限位环安装在伸缩套顶端。

上述伸缩套一端具有锥齿，伸缩内杆一端具有螺纹齿。

如图1所示，上述滑动腔上下两端均安装有挡板。

上述缝隙长度与高度大小相同，粘度滑片高度为缝隙高度的一半。

上述磁片上升位移与齿条水平移动位移比为10:1。

上述阀体的外形为方体或者圆柱体。

综上所述，本发明中阀体中具有横截面为矩形的缝隙，阀体两侧的流动介质通过缝隙从阀体中流过；对于大小不变的缝隙，在不同的温度下使用时，因为流动介质的粘度随温度变化，温度越低粘度越大，使得流动介质通过缝隙的流量和速度发生变化；为了避免受到温度的影响，在缝隙的侧面设计了调节壳体，调节壳体通过滑块与滑槽的配合可以在滑动腔中滑动，控制调节壳体的运动可以改变缝隙的大小，缝隙的变化将会弥补流动介质的粘度变化而带来的流量和速度的变化，削弱温度的影响。流动介质流过缝隙时，流动介质对缝隙壁面产生粘性摩擦力，在调节壳体面向缝隙的一端侧面的下侧设计有粘度滑片，粘度滑片受到流动介质的摩擦力后，会带动磁片一起运动。磁片的设计一方面能够通过与粘度滑片的磁吸力保证粘度滑片附着在调节壳体上，另一方面当粘度滑片在流体介质粘性带动下能够随着粘度滑片运动而运动，同时能够通过后续机构将粘度滑片的运动传导出来。

如图10所示，当磁片向上运动后，磁片上的齿型带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第一固定轴转动，第一固定轴转动带动涡卷弹簧，将涡卷弹簧压缩。磁片向上运动的幅度越大，涡卷弹簧被压缩的程度越大。之后第一齿轮通过伸缩杆的蜗杆传动，带动第二齿轮转动，第二齿轮再带动齿条水平移动，最后齿条带动调节壳体移动，达到改变缝隙长度的目的。调节壳体在水平移动过程中，壳体与第二固定轴之间的间距发生变化，为了保证第一齿轮与第二齿轮的顺利传动，设计的伸缩杆可以伸缩。在流动介质流动过程中，稳定后的粘度滑片受到的粘性力与涡卷弹簧被压缩的回复力达到平衡，同时调节壳体也处于一个确定的稳定的位置；当温度改变，如变低后，流动介质的粘度增大，如果缝隙大小不变，通过缝隙的流动介质的流量将会减小；为了维持流量不变需要增大缝隙的大小，本设计中粘度滑片受到的力增大，涡卷弹簧需要被进一步的压缩，才能保证粘度滑片处于新的平衡状态，当涡卷弹簧被进一步压缩后，过程中调节壳体将发生移动，重新达到了新的平衡，同时增大缝隙的大小，弥补了温度对流量的影响。液体粘度的改变导致粘度滑片受力的改变，导致流动能力变化，粘度滑片受力变化又会影响缝隙的长度，如此多的因素如何协调变化，是需要理论精确计算的，计算表明需要满足缝隙长度与高度大小相同，粘度滑片高度为缝隙高度的一半，磁片上升位移与齿条水平移动位移比为10:1。满足这以上关系后，设计的缝隙才能够满足要求，将具有较好的使用效果。

Claims (5)

1.一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口，其特征在于：它包括阀体、缝隙、粘度滑片、磁片、调节壳体、滑槽、齿条、伸缩杆、第二齿轮、滑动腔、滑块、第一卡片、第二卡片、第二固定轴、第一固定轴、涡卷弹簧、第一齿轮，其中阀体中间具有横截面为矩形的缝隙，缝隙一侧具有滑动腔，滑动腔中间两侧对称地开有两个滑槽；调节壳体两侧对称地安装有两个滑块；通过滑块与滑槽配合，调节壳体安装在滑动腔中，且调节壳体具有壁面的一侧面向缝隙腔；粘度滑片为导磁材料，其安装在调节壳体面向缝隙腔的一侧的下端，在调节壳体面向滑动腔的一侧安装有永磁铁做成的磁片，磁片与粘度滑片相隔调节壳体壁面且相互吸引，并能同时滑动于调节壳体壁面；第一齿轮通过第一固定轴安装在调节壳体的中间位置，且第一齿轮靠近调节壳体其中一侧的壁面；涡卷弹簧一端通过固定结构安装在调节壳体另一侧的壁面，另一端安装在第一固定轴上；磁片一侧竖直方向上安装有齿型，其与第一齿轮啮合；伸缩杆通过第一卡片安装在调节壳体两侧的壁面上，通过第二卡片安装在滑动腔两侧的壁面上；伸缩杆一端具有锥齿并与第一齿轮啮合，另一端具有螺纹齿并与第二齿轮啮合形成蜗杆传动机构，第二齿轮通过第二固定轴安装在滑动腔两侧的壁面上，安装在调节壳体上的齿条与第二齿轮啮合；

上述伸缩杆包括伸缩套、导槽、导块、伸缩内杆、限位环，其中伸缩套内部对称地开有两个导槽，伸缩内杆一端两侧对称地安装有两个导块，伸缩内杆通过导块与导槽的配合安装在伸缩套内，限位环安装在伸缩套顶端；

上述伸缩套一端具有锥齿，伸缩内杆一端具有螺纹齿。

2.根据权利要求1所述的一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口，其特征在于：上述滑动腔上下两端均安装有挡板。

3.根据权利要求1所述的一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口，其特征在于：上述缝隙长度与高度大小相同，粘度滑片高度为缝隙高度的一半。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口，其特征在于：上述磁片上升位移与齿条水平移动位移比为10:1。

5.根据权利要求1所述的一种基于蜗杆传动的等流量缝隙式进出口，其特征在于：上述阀体的外形为方体或者圆柱体。